STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

Transkripsi

1

2 Drs. M. Syarif, M.Si STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN UNTUK GURU SMP Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA) untuk Program BERMUTU

3 Hak Cipta pada PPPTK IPA Dilindungi Undang-Undang STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN UNTUK GURU SMP Penulis Drs. M. Syarif, M.Si Penelaah Drs. M. Sohib, M.Sc.Ed Desainer Grafis Irman Yusron, S.Sos., Agus Maulani, A.Md., Dani Suhadi, S.Sos. Penata Letak/Setter Rini Nuraeni, M.Si Diterbitkan oleh Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA) untuk Program BERMUTU Tahun Cetak 2009

4 KATA SAMBUTAN Program BERMUTU (Better Education through Reform Management and Universal Teacher Upgrading) merupakan upaya sistematis dalam meningkatkan mutu pendidikan secara menyeluruh dengan melibatkan berbagai institusi, baik di tingkat nasional, provinsi, maupun kabupaten. Upaya peningkatan mutu pendidikan ini, tidak terhenti sampai dengan kabupaten, tetapi memberdayakan forum asosiasi Pendidik dan Tenaga Kependidikan pada unit terkecil, yaitu KKG (Kelompok Kerja Guru) dan MGMP (Musyawarah Guru Mata Pelajaran). Pemberdayaan secara optimal forum KKG dan MGMP, memerlukan berbagai dukungan dari kita semua, baik dalam hal fasilitasi pada tingkat kebijakan maupun dukungan pada tataran bahan analisis riil kasus, yaitu Modul Suplemen BBM (Bahan Belajar Mandiri). PPPPTK (Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan), sebagai salah satu institusi yang berperan dalam pengembangan bahan belajar sesuai dengan bidang studinya telah menghasilkan modul suplemen BBM. Suplemen BBM yang dikembangkan ini, meliputi suplemen BBM: Ilmu Pengetahuan Alam, Bahasa (Indonesia dan Inggris), Matematika, dan Ilmu Pengetahuan Sosial. Adapun PPPPTK yang terlibat dalam pengembangan modul suplemen BBM yaitu PPPPTK IPA, PPPPTK Matematika, PPPPTK IPS dan PKn, dan PPPPTK Bahasa. Modul suplemen BBM yang dikembangkan merupakan suplemen dari bahan belajar dalam forum KKG dan MGMP yang dilaksanaakan dalam kurun waktu 16 kali pertemuan (minggu), sesuai dengan program BERMUTU. Program 16 kali pertemuan ini diharapkan dapat membawa dampak dalam hal peningkatan kompetensi berkelanjutan (CPD: Continuous Professional Development), dan diharapkan dapat memperoleh pengakuan angka kredit (RPL: Recognition of Prior Learning). Dalam pengembangannya, modul ini disusun oleh Widyaiswara PPPPTK sebagai unsur NCT (National Core Team), yang melibatkan unsur Dosen LPTK, WI LPMP, dan Guru Pemandu untuk meninjau secara komprehensif. Dosen LPTK meninjau modul, antara lain berdasarkan kesesuaian dengan struktur keilmuan dan kesesuaian dengan mata kuliah tertentu di LPTK. Guru Pemandu (SD dan SMP) mengkaji modul antara lain, berdasarkan keterpakaian di KKG dan MGMP dan keterbacaan bagi guru serta kesesuaian dengan masalah yang dihadapi guru dalam melaksanakan tugas profesi. Aspek strategi pembahasan modul ini juga digunakan sebagai dasar untuk menganalisis keterlaksanaan pembahasan modul agar tinggi tingkat keterlaksanaannya dan dapat terpakai secara signifikan oleh guru dalam pembelajaran. Jakarta, medio September 2009 Dirjen PMPTK Dr. H. Baedhowi NIP Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading BERMUTU iii

5 KATA PENGANTAR Modul Suplemen BBM untuk mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam dikembangkan oleh PPPPTK IPA. Modul ini ditinjau juga oleh dosen LPTK, Widyaiswara LPMP, dan Guru Pemandu (SD dan SMP). Jumlah modul yang dikembangkan berjumlah 20 buku terdiri atas Sembilan modul untuk kegiatan di KKG dan 10 untuk kegiatan MGMP serta satu panduan sistem pelatihan. Modul untuk guru SD meliputi: Pengembangan Perangkat Pembelajaran; Penilaian Hasil Belajar; Pembelajaran Aktif, Kreatif, Efektif, Menyenangkan; Model Pembelajaran Terpadu; Hakikat IPA dan Pendidikan IPA; Struktur dan Fungsi Tumbuhan; Benda, Sifat dan Kegunaannya; Energi dan Perubahannya; Bumi dan Alam Semesta. Modul untuk guru SMP meliputi: Pengembangan Perangkat Pembelajaran; Penilaian Hasil Belajar; Model Pembelajaran Langsung dan Kooperatif; Hakikat IPA dan Pendidikan IPA; Materi dan Sifatnya; Kegunaan Bahan Kimia dalam Kehidupan; Energi dan Perubahannya; Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan; Sistem Tata Surya; dan Media Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam. Panduan sistem pelatihan, diharapkan dapat sebagai pedoman bagi penyelenggara yaitu LPMP, Dinas Pendidikan, PCT, DCT, dan Guru Pemandu mengelola pelatihan dalam program BERMUTU. Dengan demikian pelaksanaan penyelenggaraan peningkatan kompetensi guru sesuai dengan standar dan memperoleh pencapaian sesuai dengan yang diharapkan. Bandung, medio September 2009 Kepala PPPPTK IPA, Herry Sukarman, MSc.Ed NIP iv BERMUTU KATA PENGANTAR

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL Hal iii v vi viii BAB I PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang 1 B. Deskripsi Singkat 2 C. Tujuan 3 D. Program Penyajian 4 BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN 7 A. Jenis-jenis jaringan pada tumbuhan 7 1. Jaringan meristem 7 2. Jaringan permanen 7 B. Sistem jaringan tumbuhan Sistem jaringan dermal Sistem jaringan pembuluh Sistem jaringan dasar 24 C. Organ pada tumbuhan Jaringan penyusun akar Jaringan penyusun batang Jaringan penyusun daun 28 D. Pertumbuhan dan perkembangan jaringan pada tumbuhan Pertumbuhan primer Pertumbuhan sekunder 33 E. Aplikasi dalam pembelajaran Contoh-contoh lembar kegiatan Contoh saran pembelajaran Asesmen kinerja 44 BAB III RANGKUMAN 57 BAB IV EVALUASI 59 DAFTAR PUSTAKA 61 Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading BERMUTU v

7 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1. Letak meristem apikal pada ujung akar dan ujung batang 8 Gambar 2.2. Proses pertumbuhan dan diferensiasi meristem apikal (ujung batang dan ujung akar) menghasilkan berbagai jenis jaringan yang membentuk tubuh tumbuhan 9 Gambar 2.3. Skema jaringan epidermis pada daun 12 Gambar 2.4. Sel epidermis dan stomata pada daun 12 Gambar 2.5. Rambut akar 13 Gambar 2.6. Jaringan parenkim 15 Gambar 2.7. Sel-sel penyusun jaringan parenkim 15 Gambar 2.8. Jaringan kolenkim 17 Gambar 2.9. Sel-sel kolenkim 17 Gambar Jaringan sklerenkim 18 Gambar Sel-sel sklerenkim 19 Gambar Skema pembuluh angkut 19 Gambar Sel-sel trakeid 20 Gambar Sel-sel floem 21 Gambar Penampang akar tumbuhan 26 Gambar Silinder pusat (stele) 27 Gambar Penampang melintang batang dikotil dan monokotil 30 Gambar Penampang melintang daun 31 Gambar Ujung meristem akar dengan bagian-bagian jaringan yang akan mengalami diferensiasi. 34 Gambar Ujung batang dan ujung akar dikotil dan monokotil. 35 Gambar Penampang melintang akar dikotil (atas) dan monokotil (bawah) beserta jaringan-jaringan yang membentuknya. 36 Gambar Proses pertumbuhan cabang akar dari jaringan perisikel. 37 Gambar Lapisan endodermis yang membatasi korteks dengan silinder pusat akar. 38 Gambar Pola perubahan bentuk prokambium pada akar dikotil dari berbentuk bintang menjadi berbentuk lingkaran. 39 Gambar Bagan pertumbuhan primer dan sekunder pada akar 39 vi BERMUTU DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL

8 Gambar Meristem apikal batang beserta jaringan-jaringan primer yang membentuknya (kiri). Gambar sebelah kanan beberapa jaringan yang telah mengalami diferensiasi, tampak beberapa jaringan yang berbeda menunjukkan fungsi yang berbeda (A, B, C, D, dan E) 40 Gambar Pertumbuhan meristem ujung batang dan diferensiasi jaringan baru 40 Gambar Pertumbuhan primer dan sekunder batang dikotil 41 Gambar Batang dikotil muda hasil pertumbuhan primer dengan prokambium di antara xilem dan floem (kiri) dan batang dikotil yang mengalami pertumbuhan sekunder dengan kambium intervasikuler di antara ikatan pembuluh 42 Gambar Pertumbuhan sekunder pada batang menghasilkan xilem sekunder dan phloem sekunder 43 Gambar Kayu berumur tiga tahun 43 DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL BERMUTU vii

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tipe-tipe Jaringan Meristem 10 Tabel 2.2. Perbedaan Pembuluh Xilem dan Floem 20 Hal viii BERMUTU DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL

10 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam rangka mengimplementasikan Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen, Menteri Pendidikan Nasional melalui Direktorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan (Ditjen PMPTK) melaksanakan Program Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading (BERMUTU) yang dimulai pada tahun 2008 sampai tahun 2013 yang dilaksanakan di 75 Kabupaten/Kota di 16 provinsi. Program BERMUTU bertujuan untuk meningkatkan mutu pembelajaran sebagai dampak peningkatan kompetensi, kualifikasi, dan kinerja guru. Salah satu komponen strategis Program BERMUTU untuk mencapai tujuan tersebut adalah penguatan peningkatan mutu dan profesional guru secara berkelanjutan. Besarnya jumlah guru yang belum memenuhi kualifikasi minimal S1/D4 menjadi dasar pemikiran untuk memberdayakan Kelompok Kerja Guru (KKG) yang mewadahi guru SD dan Musyawarah Guru Mata Pelajaran (MGMP) yang mewadahi guru bidang studi di SMP. Dalam Program BERMUTU, peningkatan kompetensi guru akan ditingkatkan dengan memberdayakan KKG dan MGMP sehingga mampu menyelenggarakan berbagai kegiatan pengembangan profesional guru berkelanjutan termasuk pendidikan dan pelatihan yang terakreditasi bagi guru yang belum memiliki ijazah S1/D4. Supaya kegiatan pendidikan dan pelatihan yang dilaksanakan di KKG dan MGMP ini berjalan dengan baik, maka perlu dilengkapi dengan bahan-bahan pembelajarannya. Bahan Belajar Mandiri BERMUTU telah dikembangkan untuk dimanfaatkan sebagai perangkat utama dalam proses pendidikan dan pelatihan terakreditasi bagi guru di KKG/MGMP. Bahan Belajar Mandiri BERMUTU yang dirancang dengan mengintegrasikan pendekatan penelitian tindakan kelas, lesson study, dan studi kasus, yang diharapkan dapat memandu guru-guru untuk melakukan kajian kritis terhadap proses pembelajaran yang dilaksanakan, Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading BERMUTU 1

11 memperbaiki dan mengembangkan kurikulum pembelajarannya, serta mempraktekkan pembelajaran yang baik berdasarkan metode PAKEM dan strategi pembelajaran inovatif lainnya. Di samping Bahan Belajar Mandiri disusun pula modul-modul pendukung lainnya, salah satu diantaranya modul tentang pendalaman materi mata pelajaran IPA, yaitu struktur dan fungsi jaringan tumbuhan. Bahan Belajar Mandiri BERMUTU dikembangkan dengan melibatkan sejumlah widyaiswara dari PPPPTK, dosen LPTK, guru, kepala sekolah dan pengawas sekolah, serta mengintegrasikan berbagai masukan dari praktisi lapangan dan nara sumber ahli dari LPTK. Sementara modul-modul pendukungnya seperti modul ini disusun oleh widyaiswara dari PPPPTK. Dengan Bahan Belajar Mandiri BERMUTU beserta modul pendukungnya, beragam kegiatan pengembangan profesional guru di KKG/MGMP dapat dilaksanakan secara aktif. B. Deskripsi Singkat Modul ini berisi uraian konsep-konsep yang melatarbelakangi materi yang diperlukan guru dalam membahas materi ajar tentang struktur dan fungsi jaringan tumbuhan bagi siswa SMP kelas VIII. Beberapa materi ajar yang dipandang perlu dikuasai guru adalah makhluk hidup yang bersel banyak (multiselluler). Sel-sel sejenis membentuk jaringan untuk melakukan fungsi tertentu. Untuk dapat membentuk jaringan ini, sel-sel mengalami perubahan bentuk dan fungsinya. Selain itu, materi ajar yang perlu dikuasai guru adalah jenis-jenis, struktur, dan fungsi bagian tubuh tumbuhan. Dalam modul ini diuraikan beberapa hal sebagai berikut. 1. Fungsi jaringan sebagai penyusun tubuh tumbuhan. 2. Jenis-jenis jaringan meristem. 3. Proses diferensiasi sel sehingga terbentuk berbagi jaringan dewasa. 4. Fungsi kambium sebagai meristem sekunder. 5. Jenis-jenis jaringan dasar serta sifatnya. 6. Bentuk parenkim sesuai dengan fungsinya. 2 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

12 7. Jenis-jenis jaringan pelindung serta bentuk-bentuk turunannya. 8. Struktur, fungsi, serta letak jaringan penguat pada tubuh tumbuhan. 9. Jenis-jenis unsur penyusun jaringan pengangkut serta strukturnya pada tumbuhan. Modul ini juga dilengkapi dengan aplikasi materi ajar dalam pembelajaran, bagaimana guru mengajarkan materi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan di sekolah sebagai alternatif strategi pembelajaran yang mudah-mudahan dapat bermanfaat. C. Tujuan Dengan mempelajari modul ini, diharapkan guru dapat memahami struktur dan fungsi jaringan meristem, jaringan dasar, dan jaringan pelindung, serta dapat memahami struktur dan peranan jaringan penguat, pengangkut, dan unsur-unsur penyusunnya. Secara rinci, tujuan pembelajaran tentang struktur dan fungsi jaringan tumbuhan adalah, agar melalui pengkajian isi modul ini, guru dapat menjelaskan: 1. arti jaringan sebagai penyusun tubuh tumbuhan; 2. berbagai macam meristem; 3. terjadinya diferensiasi sehingga terbentuk berbagi jaringan dewasa; 4. peranan kambium sebagai meristem sekunder; 5. jenis-jenis jaringan dasar serta sifatnya; 6. jenis-jenis jaringan parenkim sesuai dengan fungsinya; 7. jenis-jenis jaringan pelindung serta bentuk-bentuk turunannya. 8. struktur, fungsi, serta letak jaringan penguat pada tubuh tumbuhan. 9. unsur-unsur penyusun jaringan pengangkut serta strukturnya pada tumbuhan. BAB I PENDAHULUAN BERMUTU 3

13 D. Program Penyajian Modul materi pembelajaran mengenai struktur dan fungsi jaringan tumbuhan terkait dengan topik perencanaan tindakan dan pelaksanaan tindakan pada bahan belajar mandiri program BERMUTU yang telah dikembangkan untuk dimanfaatkan sebagai perangkat dalam proses pendidikan dan pelatihan terakreditasi bagi guru IPA MGMP. Dalam pelatihan guru di MGMP, modul ini minimal disajikan dalam waktu 6 jam pelajaran (@ 45 menit). Metode penyajian dapat menggunakan metode praktikum dan diskusi. Berikut ini alternatif skenario pembelajaran tentang materi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan. Kegiatan 1: 20 menit Penjelasan umum Latar belakang, deskripsi singkat, dan tujuan pembelajaran Kegiatan 2: 25 menit Curah pendapat Kegiatan kelompok: 1. Diskusi dan Tanya jawab tentang kesulitan dalam menyampaikan materi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan 2. Mempelajari bahan ajar/modul Kegiatan 3: 135 menit Kegiatan praktikum: 1. Melakukan pengamatan langsung terhadap jaringan tumbuhan melalui mikroskop 2. Membandingkan antara hasil pengamatan dan diagram jaringan tumbuhan Kegiatan 6: 20 menit Riview 1. Fasilitator mereview konsep 2. Ssaran penyampaian pembelajaran Kegiatan 5: 25 menit Perbaikan Laporan Memperbaiki laporan hasil pengmatan Kegiatan 4: 45 menit Presentasi 1. Presentasi kelompok 2. Klarifikasi dan penguatan hasil diskusi 4 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

14 Kegiatan 1 Pendahuluan Pada kegiatan pendahuluan ini, fasilitator menginformasikan tujuan kegiatan dan indikator pencapaian hasil belajar dan produk-produk yang harus dihasilkan sebagai kelengkapan portofolio. Kegiatan 2 Curah Pendapat Pada curah pendapat, peserta mengungkapkan permasalahan tentang modelmodel pembelajaran IPA yang dapat diimplementasikan di sekolah,dan berdiskusi tentang alternatif pemecahannya. Selanjutnya, peserta berdiskusi tentang. kesulitan dan alternatif pemecahannya dalam menyampaikan materi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan Setelah itu, peserta mempelajari modul Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan. Kegiatan 3 Diskusi Kelompok Peserta melakukan pengamatan langsung terhadap jaringan tumbuhan melalui mikroskop, baik itu preparat basah, maupun preparat kering. Pada kegiatan ini, peserta melakukannya di sekolah yang telah memiliki laboratorium IPA. Untuk lebih memperjelas pemahaman, peserta membandingkan antara hasil pengamatan dan gambar diagram jaringan tumbuhan. Peserta membuat laporan hasil praktikum. Kegiatan 4 Presentasi Kelompok Masing-masing kelompok mempresentasikan laporan hasil praktikum. Selanjutnya dilakukan diskusi untuk membahas hasil laporan setiap kelompok. Di akhir kegiatan 3, fasilitator mengklarifikasi dan menguatkan konsep dari permasalahan yang telah didiskusikan. BAB I PENDAHULUAN BERMUTU 5

15 Kegiatan 5 Perbaikan Laporan Setiap kelompok memperbaiki laporan hasil praktikum sesuai dengan saransaran perbaikan dari peserta lain dan fasilitator. Kegiatan 6 Riview Fasilitator mereview seluruh kegiatan, baik itu berupa penguatan konsep, tentang struktur dan fungsi jaringan tumbuhan. maupun saran penyampaiannya untuk pembelajaran di sekolah masing-masing. 6 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

16 BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN A. Jenis-Jenis Jaringan pada Tumbuhan Jaringan merupakan sekelompok sel dengan ciri yang sama dalam bentuk, fungsi, maupun sifat-sifatnya. Berdasarkan kemampuan sel dalam melakukan pembelahan, jaringan tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu jaringan meristem dan jaringan permanen. 1. Jaringan Meristem Jaringan meristem atau jaringan embrional merupakan jaringan yang terdiri dari sekelompok sel tumbuhan yang aktif membelah. Ciri-ciri sel meristem, yaitu ukuran selnya kecil, berdinding tipis, mempunyai nukleus yang relatif besar vakuola berukuran kecil dan kaya akan sitoplasma, serta selnya berbentuk kuboid atau prismatis. Ada bagian meristem yang tetap mempertahankan sifat meristem (sebagai jaringan embional selamanya) sehingga menjadi bagian yang berbeda. Sementara itu, pada waktu yang bersaman bagian meristem yang lain menambah sel-sel baru ke bagian lain tubuh tumbuhan. Pada setiap meristem ada sel-sel tertentu yang membelah diri sedemikian rupa, sehingga menyebabkan salah satu sel anakan (pemula) tetap berupa meristem, sedangkan sel anakan lain akan mengalami modifikasi. Sel anakan yang mengalami modifikasi lambat laun keluar dari meristem dan akhirnya menjadi sebuah atau sekelompok sel yang berada di dalam bagian utama tumbuhan. Berdasarkan asal pembentukannya, jaringan meristem dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu: Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading BERMUTU 7

17 a. promeristem, adalah jaringan meristem yang telah ada ketika tumbuhan masih dalam tingkat embrio; b. meristem primer adalah jaringan meristem yang ditemukan pada tumbuhan dewasa dan masih membelah diri, jaringan ini umumnya ditemukan pada ujung batang dan ujung akar yang mengakibatkan tumbuhan bertambah tinggi. Selsel meristem primer bagian apikal (daerah yang paling ujung) atau disebut juga meristem apikal, tumbuh memanjang (vertikal) sehingga memungkinkan akar dan batang tumbuh memanjang; c. meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal dari jaringan meristem primer. Contoh meristem sekunder adalah kambium. Kambium merupakan lapisan sel-sel tumbuhan yang aktif membelah dan terdapat di antara xilem (jaringan pengangkut air dan garam mineral dari akar ke seluruh tubuh tumbuhan). Kambium menyebabkan pertumbuhan sekunder (ditandai dengan membesarnya batang) pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka, karena biji-bijinya yang tidak dilindungi oleh bakal buah, misalnya tumbuhan pinus). Kambium tumbuh ke arah luar membentuk kulit batang dan ke arah dalam membentuk kayu. Pada masa pertumbuhan, kambium yang tumbuh ke arah dalam lebih aktif dibandingkan dengan kambium yang tumbuh kearah luar. Hal ini menyebabkan kulit batang lebih tipis dibandingkan kayu. Gambar 2.1. Letak meristem apikal pada ujung akar dan ujung batang 8 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

18 Kambium teletak bersama jaringan pembuluh pengangkut sehingga kambium disebut juga dengan kambium pembuluh (kambium vaskuler). Kambium pembuluh berbentuk silindris. Selain itu ada juga kambium yang membentuk kambium gabus (felogen). Kambium gabus merupakan kambium yang menghasilkan jaringan gabus. Kambium ini terletak di bawah epidermis batang dan epidermis akar yang tua. Menurut letaknya, jaringan meristem dibedakan menjadi meristem apikal, meristem interkalar, dan lateral. a. Meristem apikal Meristem apikal atau dikenal juga dengan meristem ujung merupakan meristem yang selalu terdapat di ujung tiap akar dan batang tumbuhan. Meristem apikal selalu menghasilkan pemanjangan akar dan batang tumbuhan. Dalam proses pemanjangan meristem apikal akan dihasilkan tunas apikal (tunas ujung) yang akan berkembang menjadi cabang samping, daun dan, bunga. Pertumbuhan yang diawali oleh meristem apikal dikenal sebagai pertumbuhan primer, dan semua jaringan yang terbentuk dari meristem apikal disebut jaringan primer. Gambar 2.2. Proses pertumbuhan dan diferensiasi meristem apikal (ujung batang dan ujung akar) menghasilkan berbagai jenis jaringan yang membentuk tubuh tumbuhan. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 9

19 b. Meristem interkalar Meristem interkalar atau meristem antara merupakan meristem yang terletak diantara jaringan meristem primer dewasa. Sebenarnya, jaringan meristem interkalar merupakan bagian meristem apikal yang terpisah dari bagian utama meristem apikal yang tertinggal ketika meristem tersebut tumbuh. Meristem interkalar dapat tetap aktif, tetapi dalam waktu yang lama setelah sel-sel di ruas atas dewasa sepenuhnya. Pertumbuhan sel yang dilakukan oleh meristem interkalar menyebabkan munculnya bunga. Jaringan-jaringan yang terbentuk oleh meristem interkalar ini serupa dengan jaringan yang berasal dari meristem apikal, sehingga digolongkan juga ke dalam jaringan primer. Contoh bagian tumbuhan yang memiliki meristem interkalar adalah batang rumput-rumputan. c. Meristem lateral Meristem lateral atau meristem samping merupakan meristem yang menghasilkan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder merupakan prose penebalan pada akar dan batang tumbuhan, misalnya pembesaran akar dan batang. Meristem lateral disebut juga sebagai kambium. Kambium muncul dari dalam jaringan meristem yang telah ada pada akar dan batang dan membentuk jaringan sekunder. Ada dua kambium yang dapat berkembang pada tumbuhan dalam membentuk pertumbuhan sekunder, yaitu kambium vaskuler dan kambium gabus. Kambium vaskuler berperan dalam penebalan selama pertumbuhan sekunder, sedangkan kambium gabus menghasilkan lapisan pelindung yang disebut lapisan periderm. Lapisan periderm ini terbentuk di bagian luar akar atau batang yang membesar ketika lapisan epidermis rusak karena ketebalannya bertambah sebagai akibat aktivitas kambium vaskuler. Tabel 2.1. Tipe-tipe Jaringan Meristem Tipe Lokasi Fungsi Meristem apikal Ujung batang dan ujung akar Pertumbuhan, penambahan panjang Mersitem interkalar Ada diantara ujung batang dan dasarnya, atau diantara dua buku pada batang Pertumbuhan, penambahan panjang diantara dua buku Meristem lateral Bagian sisi batang dan akar Pertumbuhan, penambahan diameter 10 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

20 2. Jaringan Permanen Jaringan permanen adalah jaringan yang bersifat non meristematik, yaitu tidak tumbuh dan tidak berkembang lagi. Jaringan ini dibentuk dari proses diferensiasi sel-sel meristem, baik meristem primer maupun meritem sekunder. Jaringan permanen tumbuhan juga merupakan jaringan yang terspesialisasi. Spesialisasi jaringan tumbuhan merupakan pengkhususan sel-sel tumbuhan untuk mendukung fungsi sel tertentu. Jaringan permanen meliputi jaringan epidermis, jaringan parenkim jaringan penyokong (yang terdiri dari jaringan kolenkim dan sklerenkim), jaringan pengangkut (yang terdiri dari xilem dan floem), serta jaringan gabus. Menurut fungsinya, jaringan permanen dapat dikelompokan menjadi jaringan epidermis, dasar, penyokong, pengangkut, dan gabus. a. Epidermis Jaringan ini merupakan jaringan yang terletak paling luar pada setiap organ tumbuhan, yaitu pada akar, batang, dan daun. Jaringan epidermis berfungsi sebagai pelindung bagian dalam organ tumbuhan. Fungsi khusus jaringan epidermis adalah sebagai pelindung terhadap beberapa gangguan; seperti berikut ini. 1) Hilangnya air karena adanya penguapan. 2) Kerusakan mekanik. 3) Perubahan suhu. 4) Hilangnya zat-zat makanan. Ciri-ciri jaringan epidermis pada tumbuhan umumnya sebagai berikut. 1) Terdiri dari sel-sel hidup. 2) Berbentuk persegi panjang. 3) Sel-selnya rapat dan tidak memiliki ruang antar sel. 4) Tidak memiliki klorofil. 5) Di dinding sel jaringan epidermis bagian luar, yang berbatasan dengan lapisan udara mengalami penebalan, namun dinding sel jaringan epidermis bagian dalam yang berbatasan dengan jaringan lain tetap tipis. 6) Mampu membentuk derivat jaringan epidermis. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 11

21 Gambar 2.3. Skema jaringan epidermis pada daun Jaringan epidermis berfungsi sebagai pelindung yang dapat mengalami modifikasi menjadi stomata, trikomata, spina, velamen, sel kipas, dan sel kersik. 1) Stomata (mulut daun) Stomata merupakan suatu celah pada jaringan epidermis yang dibatasi oleh dua sel penjaga. Sel penjaga berisi kloroplas dan mempunyai bentuk yang berlainan dengan sel epidermis sebagai sel asalnya. Stomata berfungsi sebagai sebagai pintu: a) masuk CO 2 dan udara dan keluarnya O 2 pada waktu fotosintesis; b) penguapan (transpirasi); c) pernapasan (respirasi) yaitu masuknya O 2 dan keluarnya CO 2. Gambar 2.4. Sel epidermis dan stomata pada daun 2) Trikomata (rambut-rambut) Jaringan ini merupakan modifikasi jaringan epidermis berupa rambut-rambut. Trikomata hampir terdapat pada seluruh permukaan organ tumbuhan, misalnya pada akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. Oleh karena itu ada istilah 12 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

22 rambut akar, rambut bunga, dan lain-lain. Trikomata dibedakan menjadi trikomata non glanduler dan trikomata glanduler. Trikomata nonglanduler berupa rambut pelindung yang selnya tidak mengeluarkan zat sekretoris, misalnya trikoma bambu. Sebaliknya trikomata glanduler berupa rambut pelindung yang selnya mengeluarkan zat sekretoris, misalnya pada trikoma waru. Gambar 2.5. Rambut akar Trikomata mempunyai fungsi utama antara lain: a) mengurangi penguapan; b) meneruskan rangsangan; c) mengurangi gangguan dari manusia dan hewan; d) membantu penyebaran biji; e) membantu perkecambahan biji, penyerbukan bunga; f) sebagai alat untuk memanjat. 3) Spina (duri) Spina merupakan alat tambahan pada epidermis sel tumbuhan di bagian batang tumbuhan. Spina dibedakan menjadi spina palsu dan spina asli. Spina palsu merupakan duri yang dibentuk oleh jaringan di bawah epidermis (sub epidermis), yaitu pada daerah korteks batang. Misalnya duri dari batang mawar. Spina asli merupakan duri yang dibentuk oleh jaringan dari dalam stele batang BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 13

23 (stele atau silinder pusat merupakan jaringan yang terletak di bawah korteks, yang berada di bagian terdalam batang. Contoh: spina pada tumbuhan bunga kertas (Bougainvillea). 4) Velamen Velamen merupakan lapisan sel mati di bagian dalam jaringan epidermis pada akar gantung (akar udara) tumbuhan anggrek. Velamen beserta epidermis dapat disebut epidermis ganda (multiple epidermis). Velamen berfungsi sebagai alat penyimpan air. 5) Sel Kipas Sel kipas disebut juga sebagai motor sel atau bulliform cell. Sel kipas merupakan alat tambahan pada epidermis bagian atas daun, terutama pada tumbuhan famili Gramineae, misalnya bambu dan Cyperaceae, misalnya rumput teki. Sel kipas tersusun oleh beberapa sel yang berukuran lebih besar daripada sel-sel epidermis. Sel kipas berfungsi sebagai penyimpan air. Bila terjadi penguapan yang relatif besar, sel kipas akan mengempis sehingga daun akan menggulung untuk mengurangi penguapan lebih lanjut. 6) Sel Kersik Sel kersik merupakan sel epidermis yang berisi kristal kersik (silika/sio 2 ). Oleh karena itu, sel kersik disebut juga sel silika. Sel-sel kersik terutama terdapat pada Gramineae. Pada batang tumbuhan Gramineae, misalnya tebu, adaya sel-sel kersik menyebabkan permukaan batang tebu menjadi keras. b. Jaringan Dasar (Parenkim) Jaringan ini merupakan jaringan dasar yang ditemukan pada hampir semua bagian (organ) tumbuhan. Jaringan parenkim disebut sebagai jaringan dasar karena: 1) menyusun sebagian besar jaringan pada akar,batang, daun, dan buah; 2) terdapat di antara jaringan lain, misalnya diantara xilem dan floem; dan 3) dapat dijumpai sebagai selubung berkas pengangkut. 14 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

24 Gambar 2.6. Jaringan parenkim Jaringan parenkim dapat dibedakan dengan jaringan lain karena mempunyai ciri-ciri, sel-selnya merupakan sel hidup yang berukuran besar dan tipis, serta umumnya berbentuk segi enam, memiliki banyak vakuola, letak inti sel mendekati dasar sel, mampu bersifat embrional atau merismatik karena dapat membelah diri, dan memiliki ruang antar sel yang banyak sehingga letaknya tidak rapat. Gambar 2.7. Sel-sel penyusun jaringan parenkim Berdasarkan fungsinya, jaringan parenkim dikelompokkan menjadi berbagai jenis parenkim, sebagai berikut. Parenkim asimilasi adalah jaringan parenkim tempat pembuatan zat-zat makanan melalui proses fotosintesis. Misalnya pada tumbuhan hijau yang mengandung kloroplas. Parenkim penimbun, merupakan jaringan parenkim yang menyimpan cadangan makanan karena mempunyai vakuola yang besar. Misalnya terdapat pada umbi, rimpang, dan biji yang merupakan tempat cadangan makanan berupa pati, minyak, dan senyawa alkaloid. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 15

25 Parenkim air merupakan jaringan parenkim yang mampu menyimpan air. Misalnya ada daun tumbuhan xerofit, yaitu kaktus (yang hidup di gurun) mempunyai sel besar yang berdinding tipis dengan vakuola besar di tengah yang berisi air. Parenkim pengangkut merupakan jaringan parenkim yang terdapat di sekitar xilem yang mengangkut air dan unsur hara, serta di sekitar floem yang mengedarkan zat-zat makanan hasil fotosintesis. Parenkim penyimpan udara (aerenkim), merupakan jaringan parenkim yang dapat menyimpan udara karena adanya ruang antar sel yang besar. Pada tumbuhan air, ruang antar sel yang besar merupakan satu-satunya tempat akumulasi udara. Parenkim penutup luka merupakan jaringan parenkim yang mepunyai kemampuan regenerasi (pemulihan diri) dengan cara menjadi embrional (meristematik) kembali. Parekim ini dapat bersifat meristematis kembali dengan cara membelah diri membantuk sel-sel atau jaringan parenkim yang baru. Parenkim penutup luka ini disebut juga kambium gabus (felogen). c. Jaringan Penyokong Jaringan penyokong atau jaringan mekanik merupakan jaringan yang berperan untuk menunjang bentuk tumbuhan agar dapat berdiri dengan kokoh. Jaringan ini disebut juga sebagai jaringan penguat karena memiliki dinding sel yang tebal dan kuat, juga karena sel-selnya telah mengalami spesialisasi. Fungsi jaringan penyokong antara lain menguatkan tegaknya batang dan daun (termasuk penguat terhadap gangguan mekanik), melindungi biji atau embrio, memperkuat jaringan parenkim yang menyimpan udara, serta melindungi berkas pengangkut (vaskuler). Jaringan penyokong dkelompokkan menjadi jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim. 1) Jaringan Kolenkim Jaringan kolenkim merupakan jaringan hidup yang memiliki banyak sifat jaringan parenkim dan secara struktural dapat dianggap sebagai jaringan 16 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

26 parenkim khusus yang menunjang organ muda pada tumbuhan. Bila kolenkim dan parenkim terletak berdampingan, keduanya akan berbaur menjadi bentuk transisi. Kemiripan antara kolenkim dan parenkim juga ditunjukkan dengan sering terdapatnya kloroplas pada kolenkim dan kemampuan kolenkim untuk melanjutkan aktivitas meristem. Kolenkim terdapat langsung di bawah atau dekat permukaan batang muda dan tangkai daun muda, namun jarang ditemukan pada akar. Sel-sel kolenkim memanjang ke arah poros panjang organ tempatnya berada dan ditandai oleh adanya sel primer yang berdinding sel tebal dan tidak berlignin (tidak mempunyai zat kayu). Gambar 2.8 Jaringan kolenkim Walaupun demikian, penebalan dindingnya tidak merata pada seluruh permukaan dinding dalam sel, melainkan menebal pada sudut-sudut sel. Dinding selulosa yang tebal pada kolenkim menyebabkan suatu organ tumbuhan memiliki sifat kelenturan. Oleh karena itu, kolenkim baik sekali untuk menopang organ yang aktif tumbuh karena sel-selnya dapat meregang untuk menyesuaikan diri dengan perpanjangan organ. Gambar 2.9. Sel-sel kolenkim BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 17

27 2) Jaringan Sklerenkim Jaringan sklerenkim merupakan jaringan penunjang yang terdapat pada organ tumbuhan yang telah dewasa. Sel-sel skerenkim memiliki dinding sel yang tebal, biasanya berlignin (mempunyai zat kayu), dan protoplasmanya mati atau tidak aktif setelah dewasa. Gambar Jaringan sklerenkim Sklerenkim merupakan jaringan yang sangat bervariasi, namun dapat dikelompokkan menjadi dua bagian besar, yaitu sebagai berikut. a) Serabut sklerenkim merupakan sel yang panjang dan sempit yang berujung runcing. Sel-sel ini biasanya berkumpul menjadi sebuah jalur panjang, sementara ujung-ujungnya yang runcing bertumpang tindih dan menyatu dengan kuat. Serabut sklerenkim terdapat pada sebagian besar bagian tumbuhan. Berdasarkan letaknya, serabut sklerenkim digolongkan menjadi serabut xiler dan serabut ektraxiler. Serabut xiler merupakan serabut sklerenkim yang terdapat pada jaringan xilem. Serabut xiler merupakan komponen utama penyusun kayu. Serabut ekstraxiler merupakan serabut sklerenkim yang terletak di luar jaringan serabut xiler. Serabut ekstraxiler sering digunakan untuk membuat tali (tambang), karung goni, dan bahan dasar tekstil untuk pakaian. b) Sklereid merupakan sel-sel tumbuhan yang telah mati, berbentuk bulat atau bervariasi dan berdinding keras yang tahan terhadap tekanan. Sklereid dapat dijumpai dalam keadaan tunggal atau berkelompok kecil di antara sel-sel lain, misalnya butiran pada daging buah jambu biji dan buah pir. Dapat juga sebagai suatu massa sinambung seperti pada tempurung kelapa yang keras. 18 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

28 Gambar Sel-sel sklerenkim d. Jaringan Pengangkut Jaringan pengangkut atau berkas vaskuler atau fasis merupakan jaringan yang mengangkut air dan unsur hara, serta mengedarkan zat makanan hasil fotosintesis dari satu bagian ke bagian lain tumbuhan. Gambar Skema pembuluh angkut BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 19

29 Berdasarkan fungsinya, jaringan pengangkut pada tumbuhan di bagi menjadi dua kelompok. 1) Xilem Xilem atau pembuluh kayu merupakan jaringan pengangkut yang berfungsi untuk menyalurkan air dan unsur hara dari akar ke daun. Xilem tersusun dari parenkim xilem dan serabut xiler seperti yag telah diuraikan sebelumnya, serta trakeid, dan komponen pembuluh. a) Trakeid adalah sel-sel tumbuhan yang dindingnya mengalami lignifikasi (penebalan oleh senyawa lignin) dan sel-selnya akan mati setelah dewasa. Trakeid merupakan komponen penyusun berkas vaskuler xilem yang berbentuk lancip dan panjang, serta memiliki dinding sel yang berlubanglubang atau yang disebut pit (celah). Trakeid mempunyai dua fungsi, yaitu sebagai unsur penopang dan pengangkut air. Pada tumbuhan berpembuluh tertentu seperti tumbuhan pinus, paku, dan tumbuhan yang lebih primitif dari pada Angiospermae, hanya trakeid yang merupakan tipe sel pada xilem yang terpisah dari parenkim. Selama evolusi, trakeid menyebar melalui dua lintasan. Pertama, ke arah yang mempertinggi efisiensi mekaniknya dan menghasilkan serabut xiler. Kedua, ke arah pengangkutan air yang lebih efisien dan menghasilkan komponen pembuluh. Namun, trakeid sendiri tidak lenyap ketika serabut dan komponen pembuluh berevolusi. Gambar Sel-sel trakeid 20 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

30 b) Komponen pembuluh merupakan sel-sel silinder yang mati setelah dewasa, dengan bagian ujungnya saling bersatu membentuk sebuah tabung pengangkut air bersel banyak. Dinding ujung (kadang-kadang juga dinding samping) komponen pembuluh ini berlubang-lubang yang merupakan tempat air lewat dengan bebas dari satu sel ke sel lain. Oleh karena itu, bentuk pembuluh bukanlah sederetan sel yang saling bertindihan, tetapi suatu tabung yang strukturnya mirip sebuah talang. Komponen pembuluh umumnya lebih pendek dan lebih lebar daripada trakeid, namun dinding sel sekundernya berlignin seperti pada trakeid. Komponen pembuluh mencakup berbagai tipe sempit dengan papan perforasi sklariform. 2) Floem Floem atau pembuluh tapis merupakan jaringan pengangkut yang berfungsi menyalurkan zat-zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh bagian tumbuhan. Jaringan floem tersusun dari sel-sel yang berbentuk piramid, seperti halnya xilem, floem juga memiliki parenkim floem dan serabut floem. Parenkim floem berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan berperan sebagai sekat pemisah antara floem yang satu dengan yang lain. Serabut floem merupakan jaringan sklerenkim yang berfungsi untuk memperkuat jaringan pembuluh. Selain itu, floem dicirikan dengan adanya komponen pembuluh tapis dan sel pengiring. Gambar Sel-sel floem BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 21

31 Komponen pembuluh tapis merupakan sel-sel memanjang yang ujungnya bersatu membentuk suatu pembuluh. Komponen pembuluh tapis terdiri dari selsel yang hanya berfungsi selama sel-sel tersebut hidup. Sel pengiring merupakan sel yang berukuran lebih kecil dibandingkan sel penyusun komponen pembuluh tapis. Sel pengiring berperan untuk memberi makan sel-sel penyusun komponen pembuluh tapis yang masih hidup. Sel pengiring hanya dijumpai pada Angiospermae. Xilem dan floem membentuk jaringan pembuluh angkut. Beberapa tipe pembuluh angkut yang dapat ditemukan berupa ikatan pembuluh kolateral dan ikatan pembuluh radial. Ikatan pembuluh kolateral, merupkan suatu ikatan pembuluh angkut yang terbentuk dari xilem dan floem yag letaknya bersebelahan. Xilem berada di bagian dalam dan floem berada di bagian luar. Tipe ikatan ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kolateral terbuka dan kolateral tertutup. Kolateral terbuka apabila antara xilem dan floem terdapat kambium, contohnya pada batang tumbuhan dikotil. Sebaliknya, kolateral tertutup apabila antara xilem dan floem tidak ditemukan kambium, contohnya pada batang tumbuhan monokotil. Ikatan pembuluh radial merupakan suatu ikatan pembuluh angkut yang terdiri dari xilem dan floem membentuk cincin silindris. Tipe ini dikelompokkan lagi menjadi dua, yaitu tipe amfikribal dan tipe amfivasal. Pada tipe amfikribal, xilem berada di tengah dan dikelilingi oleh floem, misalnya pada tumbuhan paku. Sebaliknya tipe amfivasal, yaitu floem berada di tengah dan dikelilingi oleh xilem. Misalnya pada tumbuhan monokotil yang berkambium, yaitu Liliaceae. Tabel 2.2. Perbedaan Pembuluh Xilem dan Floem Karakteristik Xilem Floem Tersusun dari Sel mati Sel hidup Ketebalan dinding sel Tebal Tipis Bahan penyusun dinding sel Lignin Selulosa Permeabilitas dinding sel Impermeabel Permeabel Lubang antar sel Tidak ada Ada lubang antar dinding sel disebut pembuluh ayak/saringan Sitoplasma Tidak ada Sel dibatasi dengan sitoplasma 22 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

32 Karakteristik Xilem Floem Fungsi Bahan yang diangkut dibawa ke Mengangkut air dan garam mineral Daun Mengangkut makanan Bagian yang sedang tumbuh dan organ penyimpan cadangan makanan Arah pengangkutan Ke atas Ke atas dan bawah Jaringan memiliki Serabut (Fibres) Sel ganda/pendamping e. Jaringan Gabus Jarigan gabus merupakan jaringan yang tersusun dari sel-sel parenkim gabus. Sel gabus bentuknya memanjang dengan dinding bergabus. Pada sel-sel gabus yang sudah mati, protoplasmanya sudah hilang dan diisi oleh udara. Selsel gabus berfungsi untuk melindungi jaringan lain yang berada di bawahnya dari kekeringan dan gangguan mekanik. Pada tumbuhan dikotil, jaringan gabus dibentuk ke arah dalam merupakan sel-sel hidup yang disebut feloderm. Feloderm tersusun dari sel-sel yang mempunyai sel-sel parekim. Sebaliknya, jaringan gabus dibentuk ke arah luar merupakan sel-sel mati yang disebut felen. Felen terdiri dari sel-sel yang berbentuk kotak, dinding selnya mengalami penebalan oleh suberin, dan bersifat impermeabel (tidak tembus air). B. Sistem Jaringan Tumbuhan Seperti halnya sel-sel tunggal yang menyusun diri menjadi berbagai tipe jaringan, demikian pula jaringan-jaringan tunggal menyusun diri menjadi suatu pola yang jelas di seluruh bagian tumbuhan, misalnya jaringan-jaringan yang ada hubungannya dengan pengangkutan air dan makanan membentuk suatu sistem yang saling berhubungan dan meluas ke seluruh bagian tumbuhan. Jaringan ini menghubungkan sumber pengambilan air dan sumber sintesis makanan dengan daerah-daerah yang memerlukan untuk melakukan berbagai fungsi kehidupan, seperti pertumbuhan dan penyimpanan. Jaringan-jaringan sederhana (parenkim, sklerenkim, xilem, floem dan lainlain) bersatu membentuk kelompok besar yang disebut sistem jaringan. Sistem BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 23

33 jaringan tumbuhan dikelompokkan menjadi sistem jaringan dermal, sistem jaringan pembuluh, dan sitem jaringan dasar. 1. Sistem Jaringan Dermal Sistem jaringan dermal membentuk pembungkus luar tumbuhan. Termasuk di dalamnya adalah epidermis dan periderm. Periderm merupakan jaringan pelindung yang menggantikan epidermis dekat permukaan batang dan akar yang mengalami penebalan sekunder. Jaringan dermal mempunyai ciri khusus antara lain dinding-dindingnya terisi zat lilin, kitin, dan suerin yang ada hubungannya dengan letak bagian luar tubuh. 2. Sistem Jaringan Pembuluh Sistem jaringan pembuluh terlibat dalam pengangkutan air dan makanan ke seluruh tubuh tumbuhan dan terdiri dari dua macam jaringan pengangkut, yaitu xilem dan floem. Adanya serabut pada kedua jaringan pembuluh ini terutama pada xilem menyebabkan xilem bertindak sebagai jaringan penyokong. 3. Sistem Jaringan Dasar Sistem jaringan dasar mencakup jaringan yang membentuk bahan dasar yang menyelimuti jaringan pembuluh. Jaringan dasar utama pada tumbuhan adalah parenkim, kolenkim, dan sklerenkim. C. Organ pada Tumbuhan Berbagai jaringan tumbuhan melakukan diferensiasi menjadi tiga bagian pokok tumbuhan yaitu akar, batang, dan daun. Bagian lain yang dapat ditemukan pada tubuh tumbuhan dapat dipandang sebagai suatu modifikasi (berganti bentuk, sifat dan mungkin juga fungsi) dari salah satu atau mungkin kedua bagian pokok tersebut. Bagian lain tumbuhan yang dianggap sebagai bentuk modifikasi atau kombinasi bagian pokok tumbuhan antara lain sebagai berikut. 24 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

34 1. Kuncup dan bunga merupakan modifikasi daun. 2. Duri merupakan modifikasi batang atau daun. 3. Umbi merupakan modifikasi batang dan akar. 4. Rimpang merupakan modifikasi batang atau daun. Tiga bagian pokok organ tumbuhan yang terdiri dari akar, batang, dan daun akan dijelaskan berikut ini. 1. Jaringan Penyusun Akar Akar memiliki dua fungsi penting dalam kehidupan tumbuhan. Pertama, menyerap air, mineral, dan oksigen dari tanah. Kedua, mengokohkan tegaknya tumbuhan di atas tanah. Pada beberapa tumbuhan, akar juga digunakan sebagai tempat penyimpanan makanan cadangan. Pada akar juga terdapat sistem pembuluh yang berfungsi sebagai alat transpor air dan garam mineral dari tanah ke tubuh bagian lain. Bagian ujung akar terdiri atas jaringan meristem yang sel-selnya aktif membelah, daerah ini dilindungi oleh tudung akar (kaliptra) dari gesekan dan kerusakan dalam tanah. Sel-sel hasil pembelahan meristem mengalami pertumbuhan memanjang (menjadi dewasa), kemudian membentuk strukturstruktur tertentu. Akar monokotil dan dikotil secara garis besar memiliki susunan anatomi yang terdiri dari epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 25

35 Gambar Penampang akar tumbuhan Epidermis (kulit luar) akar merupakan selapis sel berdinding tipis, berkutikula dan tersusun rapat dan tidak terdapat ruang-ruang antarsel. Sejumlah sel epidermis yang letaknya di ujung akar mengalami modifikasi, membentuk rambut akar dengan pemanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Sejumlah besar rambut-rambut akar berfungsi untuk memperluas permukan sel sehingga penyerapan air dan unsur hara dari dalam tanah lebih efisien. Korteks, merupakan susuan sel parenkim berdinding tipis da tersusun longgar. Kortek menempati sebagian besar akar tumbuhan. Penampang melintang akar memperlihatkan bahwa korteks tampak sebagai lingkaran, sebaliknya pada penampang membujur korteks tampak sebagai bentukan yang memanjang. Berdasarkan ini, dapat disimpulkan bahwa korteks secara keseluruhan menyerupai silinder. Di dalam korteks terdapat ruang antar sel yang memanjang di sepanjang akar. Satu atau beberapa lapis sel korteks mempunyai suberin (materi gabus yang melapisi dinding sel tumbuhan) yang berada di bawah epidermis atau kulit pertama. Lapisan sel-sel korteks yang paling dalam tersusun rapat tanpa adanya ruang antar sel dan terdiri dari sel-sel berbentuk kotak yang disebut endodermis. Sel-sel endodermis mengalami penebalan dinding sel radial dan vertikalnya dengan penambahan materi suberin (gabus) sehinga membentuk suatu pita. Pita 26 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

36 ini disebut pita kaspari, sesuai dengan nama penemunya yaitu Caspary. Pita kaspari mencegah air masuk melintasi dinding sel, tetapi air dapat masuk melalui endodermis yang dindingnya tidak menebal atau disebut sel penerus. Silinder pusat (stele), merupakan bagian terdalam dari akar, yang terdapat di sebelah dalam lapisan endodermis. Jaringan tang terdapat dalam stele meliputi jaringan perisikel, xilem, dan floem dan empulur. Perisikel atau perikambium merupakan lapisan terluar stele. Pada perkembangan selanjutnya sel-sel perisikel yang letaknya segaris dengan xilem dapat berubah menjadi jaringan meristem. Sel-sel tersebut membelah ke arah luar dan membentuk cabang akar. Oleh karena pembentukan cabang akar dimulai dari stele (pada lapisan perisaikel) maka pertumbuhan cabang akar bersifat endogen (pertumbuhan dari dalam ke luar). Gambar Silinder pusat (stele) Berkas vaskuler (pembuluh angkut atau fasis), terdiri dari xilem dan floem. Pada akar tumbuhn dikotil xilem primer terletak di pusat akar dan membentuk bintang, sedangkan floem primer terletak di sebelah luar xilem primer. Sebaliknya pada akar tumbuhan monokotil, xilem primer terletak berselang-seling dengan floem primer. Pada akar tumbuhan dikotil, di antara xilem dan floem terdapat kambium (tipe kolateral terbuka), sedangkan pada akar tumbuhan monokotil diantara xilem dan floem tidak dijumpai kambium (tipe kolateral tertutup). Kambium merupakan titik pertumbuhan sekunder; kearah dalam membentuk xilem dan kearah luar membentuk floem. Empulur, merupakan jaringan parenkim yang terdapat diantara berkas vaskuler pada daerah stele. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 27

37 2. Jaringan Penyusun Batang a. Susunan Batang Tumbuhan Dikotil Pada ujung batang tumbuhan dikotil terdapat titik tumbuh berupa meristem apikal. Di belakang meristem apikal secara berurutan terdapat protoderm yang nantinya akan membentuk epidermis, prokambium yang akan membentuk xilem, floem, dan kambium vaskuler, serta meristem dasar yang akan membentuk empulur dan korteks. Umumnya batang tumbuhan dikotil tersusun dari lapisan epidermis, korteks, dan stele. 1) Epidermis Epidermis merupakan selapis sel pipih yang tersusun rapat dan berfungsi melindungi jaringan di dalam batang setelah batang mengalami pertumbuhan sekunder. Di tempat-tempat tertentu, epidermis pecah dan diisi jaringan gabus yang dihasilkan oleh kambium gabus (felogen). Lapisan gabus ini disebut lenti sel. Lenti sel berfungsi sebagai tempat pertukaran gas dan penguapan. 2) Korteks Korteks batang tumbuhan dikotil merupakan jaringan yang terutama tersusun oleh sel-sel parenkim sebagai jaringan dasarnya. Korteks batang terdiri dari korteks luar dan korteks dalam (endodermis). Korteks luar tersusun dari sel-sel kolenkim yang berkelompok atau sel-sel kolenkim yang berselang-seling dengan sel-sel parenkim yang membentuk lingkaran tertutup. Korteks luar tersebut tidak dijumpai pada batang setiap jenis tumbuhan. Sebaliknya, korteks dalam dijumpai pada batang setiap jenis tumbuhan karena korteks dalam merupakan pemisah antara korteks dengan stele. Korteks dalam tersusun dari sel-sel parenkim. Korteks dalam pada tumbuhan berbiji tertutup memiliki lapisan sel yang membentuk lingkaran dan berisi butir pati sehingga lapisan sel tersebut disebut seludang pati (sarung tepung). 28 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

38 3) Stele Stele atau silinder pusat batang tumbuhan dikotil merupakan bagian terdalam dari batang yang terletak di sebelah dalam korteks dalam. Stele terdiri dari lapisan terluar yang disebut perikambium atau perisikel. Pada bagian dalam perikambium terdapat empulur dan berkas vaskuler yang tersusun dari floem dan xilem. Empulur merupakan parenkim yang berada di tengah-tengah stele. Empulur juga berada di sekitar berkas vaskuler berbentuk seperti jari-jari sehingga disebut jari-jari empulur. Berkas vaskuler floem dan xilem pada tumbuhan dikotil tersusun seperti cincin yaitu secara kolateral terbuka. Hal ini berarti di antara floem dan xilem terdapat kambium. Berkas vaskuler terbentuk dari kambium awal yang kemudian akan berdiferensiasi menjadi berkas kolateral dengan xilem dan floem primer. Prokambium yang berada di antara xilem dan floem berdiferensiasi menjadi kambium vaskuler. Sedangan kambium yang terbentuk dari parenkim pada daerah di antara xilem dan floem (dua berkas vaskuler) yang berdampingan disebut kambium intravaskuler. Kedua kambium tersebut membentuk lingkaran kambium yang utuh. b. Susunan Batang Tumbuhan Monokotil Meristem apikal berukuran relatif kecil dibandingkan dengan meristem apikal tumbuhan dikotil. Meristem tersebut membentuk tunas aksiler (tunas di ketiak daun), bakal daun, dan epidermis. Di bawah meristem apikal terdapat meristem perifer (meristem tepi). Meristem perifer merupakan meristem primer yang melebar dan menebal di sekitar meristem apikal. Meristem perifer berkembang menjadi bagian utama batang yang berisi ikatan pembuluh. Seperti halnya pada tumbuhan dikotil, tumbuhan monokotil juga tersusun dari lapisan epidermis, korteks, dan stele. 1) Epidermis, memiliki dinding sel yang lebih tebal dibandingkan pada tumbuhan dikotil. Epidermis dilengkapi dengan stomata dan bulu-bulu. 2) Korteks, berupa jaringan yang terdapat di bawah epidermis. Korteks umumnya terdiri dari sel-sel sklerenkim yang merupakan kulit batang, berfungsi untuk memperkuat dan mengeraskan bagian luar batang. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 29

39 3) Stele, merupakan jaringan di bawah korteks. Umumnya batas antara stele dan kortes tidak jelas. Berisi berkas vaskuler yang tersebar pada empulur, terutama terkonsentrasi mendekati kulit batang. Pada irisan melintang batang, tiap berkas vaskuler menyerupai karikatur wajah manusia. Tiap berkas vaskuler dikelilingi oleh sarung sklerenkim yang menunjang sel-sel di dalamnya. Floem terletak di daerah dahi. Ada empat pembuluh xilem, yang merupakan dua mata, hidung, dan mulut. Trakeid xilem terdapat di daerah pipi. Tipe berkas vaskuler adalah kolateral tertutup. Ini berarti di antara floem dan xilem tidak dijumpai adanya kambium. Oleh karenanya, tumbuhan monokotil tidak mengalami pertumbuhan sekunder. Tumbuhan monokotil umumnya hanya mengalami pertumbuhan primer memanjang. Pembesaran batang dilakukan dengan mekanisme pembentukan rongga. Ronga tersebut terbentuk dengan menghilangkan bagian empulur, kecuali empulur pada buku-buku batang. Misalnya rongga seperti saluran pada tanaman padi. Berbeda dengan tumbuhan dikotil, struktur anatomi batang tumbuhan monokotil muda sama persis dengan tumbuhan yang sudah tua. Gambar Penampang melintang batang dikotil dan monokotil 30 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

40 3. Jaringan Penyusun Daun Daun pada umumnya berbentuk tipis melebar, warnanya hijau dan duduknya pada batang menghadap ke atas. Bentuk daun umumnya tipis, datar, diperkuat oleh tulang daun, dan memiliki permukaan luas untuk menerima cahaya. Daun berfungsi untuk transportasi dan menangkap cahaya untuk fotosintesis, yaitu perubahan energi matahari menjadi energi kimia. Pada tumbuhan dikotil, daun terdiri atas tangkai (petiola) dan helai daun (lamina), sedangkan daun monokotil tidak bertangkai, langsung melekat pada batang. Jaringan penyusun daun meliputi epidermis, mesofil (parenkim), dan berkas pembuluh seperti tampak pada gambar berikut. Gambar Penampang melintang daun Epidermis terdapat di permukaan atas dan di permukaan bawah daun. Umumnya terdiri dari selapis sel, tetapi ada juga yang terdiri atas beberapa lapis sel, seperti pada daun Ficus dan Piper (sirih). Sel-selnya berdinding tebal dan pada bagian yang menghadap ke luar dilapisi oleh kutikula. Untuk membatasi penguapan air yang terlalu besar, kadang-kadang pada daun juga dijumpai lapisan lilin atau rambut-rambut. Pada epidermis terdapat stomata (mulut daun), yaitu celah yang dibatasi oleh sel penutup. Lapisan epidermis atas berfungsi melindungi bagian di bawahnya. Stomata berfungsi sebagai tempat keluar masuknya udara dan menghubungkan ruang-ruang antarsel di dalam. jaringan parenkim dengan BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 31

41 atmosfer. Pada tumbuhan darat, stomata terdapat di permukaan bawah daun, sedangkan pada tumbuhan air yang terapung, stomata terdapat pada permukaan atas daun. Mesofil (jaringan dasar) merupakan jaringan dasar yang tersusun atas jaringan palisade (jaringan tiang) dan jaringan spons (bunga karang). Pada tumbuhan dikotil, di bawah epidermis terdapat sel-sel parenkim. Selsel parekim tersebut membentuk jaringan parenkim palisade dan jaringan spons. Jaringan parenkim palisade merupakan jaringan parenkim pada daun yang mempunyai banyak kloroplas sehingga pada jaringan ini terjadi proses fotosintesis. Sel pada parenkim palisade tersusun sangat rapat. Jaringan spon pada tumbuhan dikotil merupakan jaringan yang didalamnya terdapat pembuluh pengangkut. Pada jaringan ini terdapat kloroplas, namun jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan kloroplas dalam parenkim palisade. Pada tumbuhan monokotil tidak terdapat jaringan parenkim palisade, hanya ada jaringan spons. Proses fotosintesis terjadi di semua sel penyusun jaringan spons yang berbentuk membulat. Pada jaringan ini terdapat ruang antar sel. Sama halnya dengan tumbuhan dikotil jaringan spons pada tumbuhan monokotil di dalamnya terdapat pembuluh pengangkut. Ciri khas jaringan spons yaitu adanya lekukan-lekukan yang menjadi penghubung antar sel. Berkas vaskuler daun yaitu floem dan xilem terdapat pada ibu tulang daun, tulang-tulang cabang, dan urat-urat daun yang terlihat menonjol pada permukaan bawah daun. Berkas vaskuler ini merupakan lanjutan berkas vaskuler pada batang, walaupun tidak seluas pada batang. D. Pertumbuhan dan Perkembangan Jaringan pada Tumbuhan Ada dua pola pertumbuhan pada tumbuhan biji, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang menyebabkan batang dan akar semakin panjang. Semua tumbuhan menunjukkan pertumbuhan jenis ini. Pertumbuhan ini terjadi ketika tumbuhan bertambah tinggi dan akarnya semakin masuk ke dalam tanah. Pertumbuhan sekunder merupakan pertumbuhan yang menyebabkan tumbuhan menjadi lebih tebal, tumbuh memperbesar diameter batang. Beberapa tumbuhan biji mengalami pertumbuhan sekunder. Jaringan yang menyebabkan pertumbuhan ini adalah jaringan meristem 32 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

42 lateral yang ada diantara jaringan pembuluh xilem dan floem. Tipe pertumbuhan ini hanya ditemukan pada tumbuhan dikotil dan beberapa gymnospermae. 1. Pertumbuhan Primer Proses perkecambahan merupakan proses pertumbuhan biji yang disertai dengan pembentukan jaringan-jaringan baru atau diferensiasi. Jaringan-jaringan baru merupakan hasil pertumbuhan dari jaringan meristem, baik meristem apikal, meristem lateral ataupun meristem interkalar, tergantung jenis tumbuhannya. Jaringan meristem apikal, ujung akar dan ujung batang, terus menerus membelah sehingga tumbuhan semakin meninggi dan akar semakin menghujam ke dalam tanah. Sel-sel hasil pembelahan meristem akan mengalami diferensiasi membentuk jaringan epidermis, parenkim, jaringan pembuluh dan jaringan dewasa lainnya. Pertumbuhan primer dihasilkan dari hasil pembelahan dan diferensiasi meristem apikal. Pertumbuhan primer dalam tumbuhan merupakan pertumbuhan memanjang atau pertumbuhan menambah ukuran tinggi tumbuhan. Hampir semua tumbuhan berpembuluh, apakah itu tumbuhan herba, tumbuhan berkayu mengalami proses pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer dihasilkan dari proses pembelahan mitosis jaringan meristem. Pertumbuhan ini pada tumbuhan terdiri atas tiga tahapan yaitu: a) pembelahan sel mitosis dari sel-sel meristem apikal; b) perluasan daerah sel; sel-sel anak tumbuh menjadi sel-sel yang fungsional; c) differensiasi dan pematangan; sel-sel berkembang secara fisik dan fisiologis menjadi sel-sel yang memiliki ciri yang khas untuk membentuk fungsi tertentu. Meristem merupakan jaringan tumbuhan yang tidak mengalami diferensiasi, mampu membelah terus menerus secara mitosis, sehingga menghasilkan pertumbuhan. Meristem apikal merupakan daerah yang sel-selnya secara aktif membelah pada bagian ujung akar dan ujung batang. Meristem apikal menghasilkan tiga jenis meristem primer, yaitu: a) protoderm, b) meristem dasar, dan c) prokambium BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 33

43 Setiap jenis meristem di atas menghasilkan tiga jenis jaringan primer, yaitu: a) sistem jaringan kulit, b) sistem jaringan dasar, dan c) sistem pembuluh Gambar Ujung meristem akar dengan bagian-bagian jaringan yang akan mengalami diferensiasi. a. Pertumbuhan primer dan sekunder pada akar Struktur akar berhubungan dengan berbagai fungsi. Fungsi-fungsi tersebut di antaranya akar harus mampu menembus lapisan tanah yang keras sehingga tidak jarang bisa menimbulkan kerusakan pada bagian akar yang selalu tumbuh karena sering bergesekan langsung dengan tanah, adanya tudung akar menyebabkan akar terlindung dari kerusakan. Akar pun harus mampu menyerap air dan bahan-bahan mineral yang terlarut di dalamnya dari dalam tanah. Fungsi lainnya akar harus mampu menyaring bahan-bahan yang dibutuhkannya dan mengeluarkan bahan yang tidak diperlukan dari dalam air. Selanjutnya akar harus mengangkut air menuju ke bagian atas tumbuhan. Sebaliknya, akar harus mampu membawa hasil fotosintesis untuk disebarkan ke sel-sel akar sehingga mendapatkan bahan makanan untuk mendukung kegiatan respirasi dan pertumbuhannya. Terkadang akar digunakan untuk tempat penyimpanan kelebihan bahan makanan. Akhirnya akar pun harus mampu mendukung dan memperkuat berdirinya tumbuhan di atas tanah. Fungsi-fungsi di atas dapat dilakukan oleh jaringan-jaringan yang terspesialisasi dengan fungsi fisiologis yang spesifik. Akar merupakan bagian penting untuk kelangsungan hidup dan pertumbuhan kebanyakan tumbuhan. Akar tumbuhan mampu menembus kedalaman tanah pada kondisi tanah kering. Pohon akasia, mampu 34 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

44 membentuk akar sepanjang 30 m, dan sejenis pohon di Arizona, pohon mesquite, mampu menghujam kedalaman tanah sampai 50 meter. Akar yang merupakan bagian pertama tumbuh adalah radikel atau disebut juga akar primer. Lapisan epidermis akan membentuk rambut-rambut akar halus yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan sehingga kemampuan akar dalam mengikat air dan garam mineral pun meningkat. Pertumbuhan akar terjadi akibat pembelahan ujung akar yang mengalami pemanjangan dan diferensiasi membentuk jaringan-jaringan baru. Secara skematis proses pertumbuhan akar, pemanjangan dan diferensiasi dapat digambarkan pada bagan berikut (Gambar 2.20 dan Gambar 2.21). Gambar Ujung batang dan ujung akar dikotil dan monokotil. BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN BERMUTU 35

45 Gambar 2.21 a dan b. Penampang melintang akar dikotil (atas) dan monokotil (bawah) beserta jaringan-jaringan yang membentuknya. 36 BERMUTU BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN